三、凸透镜成像的规律（分层作业）物理新教材苏科版八年级上册

**基本信息** 本同步练习以“凸透镜成像的规律”为核心，采用A组巩固过关、B组能力进阶、C组思维拔高三级分层，覆盖实验探究、规律应用及动态分析，实现从基础操作到综合思维的递进，适配新授课知识巩固与能力提升需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组巩固过关|探究实验操作、规律基础应用|以实验题（如调节三心、成像性质判断）为主，强化物理观念与科学探究| |B组能力进阶|动态规律应用、跨情境迁移|结合圆柱形水杯等生活情境，提升科学思维与模型建构能力| |C组思维拔高|综合规律分析、图像与实验创新|通过图像分析、透镜切割等复杂问题，培养质疑创新与科学论证能力|

三、凸透镜成像的规律 目 录 A组 巩固过关 知识点1：探究凸透镜成像的规律 知识点2：凸透镜成像规律的应用 知识点3：动态规律的应用 B组 能力进阶 C组 思维拔高 探究凸透镜成像的规律知识点1 1．小明同学在“探究凸透镜成像规律”实验中： (1)把蜡烛、焦距为10.0cm的凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在_______； (2)实验时，将凸透镜放置在光具座“50”刻度处，蜡烛和光屏移动到如图所示位置时，光屏上得到烛焰清晰的像，这个像的性质是倒立_______的实像； (3)实验过程中能从各个方向上观看到光屏上所成的像是因为在光屏上发生了_______反射。 【答案】(1)同一水平高度 (2)放大 (3)漫 【详解】（1）探究凸透镜成像规律的实验中，把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在同一高度，使像成在光屏中央。 （2）由图可知，物距为15.0cm，在一倍焦距和二倍焦距之间；像距为30.0cm，像在二倍焦距以外，此时光屏上成倒立、放大的实像。 （3）实验过程中能从各个方向上观看到光屏上所成的像，是因为在光屏上发生了漫反射，反射光线射向各个方向。 2．小安在实验室利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。 (1)为了观察到更清晰的实验现象，该实验最好在________（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行。 (2)当各元件在图示的位置时，光屏上承接到了烛焰清晰的像（像未画出），此时若用不透明的纸板遮住凸透镜的上半部分，则光屏上的像发生的变化是________。 【答案】(1)较暗 (2)变暗 【详解】（1）实验中，较暗的环境可以减少其他环境光线对成像的干扰，让烛焰的像更清晰，因此选择较暗环境。 （2）若用不透明的纸板遮住凸透镜的上半部分，凸透镜依然可以成完整的像，但减少了通过凸透镜的光，会导致成的像变暗。 3．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用的器材有：带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和 火柴。 (1)实验前，为使成像在光屏中心，需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在___________； (2)如图甲所示，将一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最亮的光斑时停止移动光屏，可测出凸透镜的焦距是___________cm； (3)在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像是倒立、___________的实像（选填“缩小”或“放大”）； (4)在图乙中，保持凸透镜的位置不变，将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离，则应将光屏向___________（选填“远离”或“靠近”）透镜方向移动适当距离，光屏上才能再次呈现清晰的像。 (5)保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，无论怎样移动光屏都在光屏上看不到烛焰的像，则人眼在图中___________（选填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像。 (6)实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，此时烛焰在光屏上的像会向上方移动，为了能让烛焰的像回到光屏的中央，该如何调节？___________（写出一种可行办法） (7)小明想利用LED发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，图丁中的四个字母适合做LED光源的是___________。 【答案】(1)同一高度 (2)10.0 (3)放大 (4)靠近 (5)B (6)蜡烛向上移/凸透镜向下移/光屏向上移 (7)R 【详解】（1）实验前，为使像成在光屏中心，需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度（或同一水平高度），这样能保证烛焰的像完整地呈现在光屏中央。 （2）平行光正对凸透镜照射，光屏上出现最亮的光斑时，这个光斑就是焦点，从图甲看，刻度尺分度值为1cm，凸透镜在40.0cm处，光屏在50.0cm处，所以焦距 （3）图乙中，刻度尺分度值为1cm，蜡烛在10.0cm处，凸透镜在25.0cm处，所以，，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像。 （4）根据凸透镜成像规律：物远像近像变小，当烛焰向远离凸透镜的方向移动（物距变大），像距会变小，所以应将光屏向靠近透镜的方向移动，才能再次得到清晰的像。 （5）图丙中，蜡烛位置不变，凸透镜移动后，物距，此时成正立、放大的虚像，虚像与物体在同侧，所以人眼要在B处（光屏一侧）才能观察到烛焰的像。 （6）蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变，像会向上移动，要让像回到光屏中央，可以将蜡烛向上移或凸透镜向下移或光屏向上移。 （7）探究凸透镜成像上下、左右的位置关系，需要选择上下、左右都不对称的字母作为光源，因此选择图丁中的“R”作为光源。 凸透镜成像规律的应用知识点2 4．关于凸透镜成像规律，下列说法正确的是（　　） A．物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的虚像 B．物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像 C．物距等于2倍焦距时，成正立、等大的实像 D．物距小于1倍焦距时，成倒立、放大的虚像 【答案】B 【详解】A．物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，不是虚像，故A错误； B．物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，符合规律，故B正确； C．物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，不是正立，故C错误； D．物距小于1倍焦距时，成正立、放大的虚像，不是倒立，故D错误。 故选B。 5．淄博琉璃烧制技艺是国家级非物质文化遗产。小聪在琉璃馆参观时用一个焦距为15cm的凸透镜观察琉璃瓶的细节，当凸透镜距离瓶子5cm时，他看到的像是（     ） A．正立、放大的虚像 B．倒立、缩小的实像 C．正立、缩小的虚像 D．倒立、放大的实像 【答案】A 【详解】根据凸透镜成像规律，当物距小于凸透镜的一倍焦距时，成正立、放大的虚像，因为，即物距小于一倍焦距，因此看到的是正立、放大的虚像。故选A。 6．在学习完凸透镜成像规律后，小乐找到了一个焦距为10cm的凸透镜，把一根荧光棒放置在距离该凸透镜光心20cm的地方，然后在凸透镜的另一侧放上一张白纸，通过移动白纸的位置，就能够得到一个清晰的像。对于这个像的具体情况，以下说法正确的是（    ） A．成倒立、缩小的实像 B．成倒立、放大的实像 C．成倒立、等大的实像 D．成正立、放大的虚像 【答案】C 【详解】由题可知，凸透镜的焦距为10cm，荧光棒放置在距离该凸透镜光心20cm的地方，此时物距位于二倍焦距处，成倒立、等大的实像。 故选C。 7．下列哪幅图中使用的不是凸透镜（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．由图可知，通过透镜所成的像是正立放大虚像，此透镜为凸透镜，故A不符合题意； B．由图可知，通过透镜所成的像是倒立放大实像，此透镜为凸透镜，故B不符合题意； C．由图可知，通过透镜所成的像是倒立缩小实像，此透镜为凸透镜，故C不符合题意； D．由图可知，通过透镜所成的像是正立缩小虚像，此透镜为凹透镜，故D符合题意。 故选D。 8．烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个倒立、缩小的像，若保持透镜位置不变，把烛焰和光屏对调一下，则（   ） A．光屏上没有像 B．光屏上仍出现倒立、缩小的像 C．光屏上出现正立、放大的像 D．光屏上出现倒立、放大的像 【答案】D 【详解】当烛焰通过凸透镜成倒立、缩小的实像时，物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距；若保持透镜位置不变，把烛焰和光屏对调一下，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时光屏上会得到一个倒立、放大的实像，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9．小明通过凸透镜成像实验研究像与物的关系。如图所示，光源发出的光线经过甲处刻有“上”字的透明玻璃板，光线通过凸透镜在丙处光屏上恰好能形成清晰的像。则此时小明看到像的形状是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】物体通过凸透镜成实像时，像是倒立的，即上下颠倒、左右颠倒，像与物关于透镜中心对称。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．如图所示，探究凸透镜成像实验时，凸透镜的焦距为10cm，发光体距该凸透镜15cm，移动光屏得到一个清晰的像，这个像是（　　） A．放大的实像 B．缩小的实像 C．等大的实像 D．放大的虚像 【答案】A 【详解】凸透镜的焦距为，发光体距该凸透镜，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 动态规律的应用知识点3 11．老奶奶用放大镜看报纸时，为了使看到的字更大、更清晰，应使（     ） A．报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近一些 B．报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些 C．报纸与放大镜不动，眼睛离报纸近一些 D．报纸与放大镜不动，眼睛离报纸远一些 【答案】B 【详解】A．放大镜离报纸近一些，物距变小，像会更小，故A不符合题意。 B．放大镜离报纸远一些（仍在一倍焦距内），物距变大，像会更大、更清晰，故B符合题意 CD．眼睛的位置不影响放大镜所成虚像的大小，故CD不符合题意 故选B 。 12．如图甲所示的圆柱形鱼缸，有条金鱼紧贴鱼缸内壁、有一只蝴蝶在鱼缸外。透过鱼缸观察鱼和蝴蝶，小红看到了正立的鱼，倒立的蝴蝶。俯视图如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．金鱼向前移，像将变小 B．金鱼向前移，像先变小后变大 C．蝴蝶向后移，像将变大 D．蝴蝶向后移，像先变小后变大 【答案】A 【详解】透过鱼缸观察鱼和蝴蝶，小红看到了正立的鱼，倒立的蝴蝶，说明鱼是正立的放大的虚像，蝴蝶是倒立的实像，凸透镜成虚像时，物距变小，像距变小，像变小；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小，所以，金鱼向前移，像将变小；蝴蝶向后移，像将变小；故A正确，BCD错误。 故选A。 13．在探究凸透镜成像规律的实验中，在光具座上将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置，在凸透镜后20cm的光屏上恰好出现一个等大、倒立的清晰像；如果将蜡烛移动到凸透镜前35cm处，则（　　） A．光屏靠近凸透镜，可成缩小的像 B．将光屏远离凸透镜，可成缩小的像 C．光屏靠近凸透镜，可成放大的像 D．将光屏远离凸透镜，可成放大的像 【答案】A 【详解】当点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时，在凸透镜后20cm的光屏上恰好出现一个等大、倒立的清晰像。根据凸透镜成像的规律，当物距等于二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，此时成等大、倒立的实像。因此，凸透镜的焦距f为10cm。将蜡烛移动到凸透镜前35cm处，此时物距u=35cm。物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律，此时成的是倒立、缩小的实像。像距位于一倍焦距和二倍焦距之间。因此应将光屏靠近凸透镜。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示位置时，恰好在光屏上接收到清晰的烛焰像（像未画出），下列说法正确的是（   ） A．光屏上的像是正立、缩小的 B．将远视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，向右移动光屏仍可以得到清晰的像 C．保持蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置光屏上可再次得到清晰的放大的像 D．把蜡烛和光屏互换位置，光屏上得到倒立、缩小的实像 【答案】C 【详解】A．由图可知，此时物距大于像距，可知在光屏上得到的是倒立、缩小的实像，故A错误； B．远视眼镜的镜片是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，当将远视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间时，所成的像会向左移动，此时要想在光屏上成清晰的像，需要将光屏向左移动，故B错误； C．根据光路的可逆性，保持蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，即物距小于像距时，光屏上可再次得到清晰的放大的像，故C正确； D．把蜡烛和光屏互换位置，此时蜡烛到凸透镜的距离小于光屏到凸透镜的距离，即物距小于像距，根据光路可逆可知，光屏上得到倒立、放大的实像，故D错误。 故选C。 15．小明进行了如下实践活动。把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后，看到的情景如图甲和乙所示，此时的玻璃杯相当于凸透镜；图甲此时的物距是__________（选填“”、“”或“”）；箭头离玻璃杯较远的是图_______。 【答案】 乙 【详解】图甲中装水的玻璃杯作为凸透镜，成正立、放大的虚像，由凸透镜成像规律可知，此时物距。 图乙中凸透镜成倒立、缩小的实像，由凸透镜成像规律可知此时物距，因乙的物距大于甲的物距，故箭头离玻璃杯较远的是图乙。 16．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图像（表示像到凸透镜的距离，表示物体到凸透镜的距离）。由图可知：该透镜的焦距是______，当物距为时，光屏上所成的是_______（选填“放大”“缩小”）的像。 【答案】 5 放大 【详解】由凸透镜成像规律可知，当物距等于2倍焦距时，像距等于2倍焦距，像距与物距相等。由图可知， 故。因物距为时满足，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，故光屏上所成的是放大的像。 17．在探究凸透镜成像规律时，小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90cm移至120cm的过程中，发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰。若他移动蜡烛后，再将光屏移至距透镜12cm处，光屏上能呈现清晰的像，则屏上得到的像一定是（     ） A．放大的像 B．等大的像 C．缩小的像 D．正立的像 【答案】A 【详解】从“小明将蜡烛沿主光轴由距透镜处移至距透镜处的过程中，发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰”，可知像的位置几乎不变，说明物距远大于倍焦距，成像在焦点附近，由此可推断焦距大约为左右。当光屏移至距透镜处时，此时像距，因为（），根据凸透镜成像规律，当时，，成倒立、放大的实像。 故选A。 18．（多选）在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一清晰的像，此时蜡烛距凸透镜15cm，则（     ） A．蜡烛距透镜40cm时，一定成缩小的实像 B．蜡烛距透镜18cm时，可能成放大的实像 C．蜡烛距透镜20cm时，一定成放大的实像 D．蜡烛距透镜6cm时，一定成放大的虚像 【答案】ABD 【详解】由图可知，即，解得 A．当，因，则，则，即，一定成缩小的实像，故A正确； B．当，因，则，则可能满足 ，可能成放大的实像，故B正确； C．当，因，则可能满足，可能成缩小的实像，故C错误； D．当，因，则，即，一定成放大的虚像，故D正确。 故选ABD。 19．在探究“凸透镜成像的规律”实验中，如图所示，光屏接收到一个清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．光屏上的像为倒立、放大的虚像 B．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，也应该将光屏远离凸透镜 C．保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜向右移5cm，可以在光屏上得到清晰等大的实像 D．若用焦距为10cm的凸透镜替换原来的凸透镜进行实验，保持蜡烛不动，为了使光屏上重新出现清晰的像，可以让光屏向靠近凸透镜的方向移动一定距离 【答案】D 【详解】A．虚像无法在光屏上承接，当前物距小于像距，成倒立、放大的实像，并非虚像，故A错误； B．将蜡烛远离凸透镜时，即增大物距，由凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知，应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，故B错误； C．凸透镜成倒立等大实像的条件是，物距加像距的总距离需满足。此时保持蜡烛和光屏不动，蜡烛和光屏距离大于，只移动凸透镜，不可能在光屏上得到清晰等大的实像，故C错误； D．由图可知，物距为 像距为 物距小于像距，成的是倒立、放大的实像，此时物距① 像距② 由①②得到，用焦距为10cm的凸透镜替换原来的凸透镜，凸透镜的焦距变小，聚光能力变强，所以像将向前移动，为了使光屏上重新出现清晰的像，可以让光屏向靠近凸透镜的方向移动一定距离，故D正确。 故选D。 20．小明同学在做“探究凸透镜成像规律”时，所用的器材有：带刻度尺的光具座、焦距为10cm的凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。 (1)实验前，小明调节烛焰、光屏的中心在凸透镜的主光轴上，目的是 ________________________； (2)小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图甲所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像是倒立 _______的实像（选填“放大、缩小、等大”）； (3)在图甲中，保持凸透镜的位置不变，将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离，则应将光屏向 _______（选填“远离”或“靠近”）透镜方向移动，光屏上才能再次呈现清晰的像，与（2）相比，像的大小将变 _____（选填“大”或“小”）； (4)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果透镜上有一只大苍蝇在爬动，则光屏上的像的大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），像的亮度将_________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 (5)在图甲中，由于蜡烛越烧越短，为了使它的像成在光屏中央，可将凸透镜适当向________（选填“上”或“下”）移动。 (6)如图乙所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，若将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝____________（用L0、L表示）。 (7)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”形的LED灯、光屏贴上方格纸，如图丙所示，请写出改进后其中一个优点：______________________________________________。 (8)实验过程中，小明忽然发现除了在光屏成倒立、放大的实像1外，在凸透镜上还有一个正立、缩小的像2和一个倒立、缩小的像3，如图丁所示。 思考讨论之后，同学们关于像3的成因产生了如下两个猜想： 猜想一：由于凸透镜既能透光、还能反光，烛焰经凸透镜反射后形成了像3。 猜想二：由于凸透镜既能透光、还能反光，像1经凸透镜折射后形成了像3。 为了检验他们的猜想是否正确，小飞提出： 可将一只不透光的硬纸板挡在光屏和凸透镜之间，如果观察到_______________的现象，则说明猜想_______（选填“一”或“二”）是正确的。 【答案】(1)使像能成在光屏的中央 (2)放大 (3) 靠近 小 (4) 不变 变暗 (5)下 (6) (7)成像稳定或便于比较像与物体大小关系 (8) 像3消失（像3仍然存在） 二（一） 【详解】（1）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、光屏的中心在凸透镜的主光轴上。 （2）由图甲可知，物距小于像距，光屏上呈现清晰的像，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像。 （3）在图甲中，保持凸透镜的位置不变，将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，应将光屏向靠近透镜方向移动，光屏上才能再次呈现清晰的像，与（2）相比，像的大小将变小。 （4）当烛焰通过凸透镜在光屏上成实像时，如果透镜上有一只大苍蝇在爬动，由于烛焰的光线可通过其它部位透过凸透镜成像，则光屏上的像的大小将不变，透过凸透镜的光线减少，像的亮度将变暗。 （5）蜡烛燃烧变短，烛焰的位置向下移动，根据通过光心的光线传播方向不变，像的位置会向上移动，所以为了使像成在光屏中央，可将凸透镜适当向下移动。 （6）如图乙所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，若将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，即B到光屏的距离为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的 距离。 （7）蜡烛换成LED灯的优点是实验现象更明显、便于观察、减少了污染等。 （8）将一只不透光的硬纸板挡在光屏和凸透镜之间，如果观察到像3消失，说明像1经凸透镜折射后形成了像3，即猜想二是正确的；如果观察到像3仍存在，说明烛焰经凸透镜反射后形成了像3，即猜想一是正确的。 21．如图甲，小文将盛有水的圆柱形透明水杯贴近观察人偶（如图乙），并逐渐增大杯子到人偶的距离，他所看到像不可能是图丙中的 _______ 。在人偶逐渐远离玻璃杯的过程中，依次看到的像是图丙中 _______ 。 【答案】 A DBC 【详解】[1][2]在人偶逐渐远离玻璃杯的过程中，初始时物体在一倍焦距内，成正立、放大的虚像，对应图D；当物体移动到一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，对应图B；当物体移动到二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，对应图C，因此小文依次看到的像是DBC；小文不可能看到的图丙中的A。 22．焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上40cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，烛焰中心和光屏中心在透镜的主光轴上，如图所示，当将蜡烛放在25cm刻度线处时，光屏上恰好成一个清晰的倒立、________（放大/缩小）的实像；若保持图中凸透镜位置不变，将蜡烛移至20cm刻度线处，再将光屏移至________cm刻度线处，可在光屏上再次得到一个清晰的像；若保持图中烛焰和光屏位置不变，仅将凸透镜移至________cm刻度线处，也可以在光屏上再次得到一个清晰的像。 【答案】 放大 60.0 55.0 【详解】[1]蜡烛在25cm刻度线处，物距 满足 成倒立、放大的实像。 [2]蜡烛移到20cm刻度线处，物距 根据成像规律，时像距 因此光屏位置为 [3]题目中“图中烛焰和光屏位置”指初始状态：烛焰在25.0cm，光屏在70.0cm，位置不变。根据光路可逆原理，原来物距、像距，交换后物距变为、像距，因此凸透镜位置为 23．探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，蜡烛和光屏间的距离是60cm，当凸透镜在某一位置时，光屏上成清晰的像，只将凸透镜向蜡烛移动10cm后，光屏再次呈现烛焰清晰的像．下列说法正确的是（     ） A．第一次的像是缩小的像 B．第二次成的像可能是等大的 C．第二次成的像一定比第一次小 D．凸透镜的焦距可能是8cm 【答案】A 【详解】根据光路可逆，两次成像时物距像距互换，设第一次物距为，像距为，得……① 第二次的物距等于第一次的像距，故透镜向蜡烛移动10cm后，物距 故……③ 联立式①③解得第一次的物距，像距。 故第二次的物距，像距。 A. 第一次，物距大于像距，成倒立缩小实像，故A正确； B. 第二次，成倒立放大实像，故B错误； C. 第一次成缩小像，第二次成放大像，第二次像更大，故C错误； D. 由第一次成像规律：即，且即，解得，8cm不在该范围，故D错误。 故选A。 24．如图是探究凸透镜成像规律的实验装置，将蜡烛放在A点，在50cm刻线的位置分别放置焦距为5cm、10cm和20cm的凸透镜，光屏置于透镜右侧。下列说法正确的是（      ） A．调整器材高度时，不应点燃蜡烛 B．透镜焦距为20cm时，所成的清晰像最大且是正立的 C．透镜焦距为5cm时，光屏在BC之间移动可能得到清晰的像 D．透镜焦距为10cm时，光屏在BC之间移动一定能得到清晰的像 【答案】D 【详解】A．为使像能够成在光屏中央，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处，所以调整器材高度时，应点燃蜡烛，故A错误； B．由图可知，A点到凸透镜的距离为25cm，即物距为25cm；焦距为5cm的凸透镜，因物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像；焦距为10cm的凸透镜，因物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像；焦距为20cm的凸透镜，因，成的是倒立、放大的实像，故B错误； C．由图可知，物距为25cm，用焦距为5cm的凸透镜，此时物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像，像距位于一倍焦距和二倍焦距之间，所以像成在之间，故C错误； D．由图可知，物距为25cm，用焦距为10cm的凸透镜，此时物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像，像距位于一倍焦距和二倍焦距之间，即刻线之间，所以像成在BC之间，故D正确。 故选D。 25．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知，下列说法错误的是（　　） A．该凸透镜的焦距f=10cm B．当物距u=30cm时，成倒立、缩小的实像 C．当物距u=8cm时，所成的像一定不能用光屏承接 D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜5cm处移动过程中，所成的像会一直变大 【答案】D 【详解】A．由图得，则该凸透镜的焦距，故A正确，不符合题意； B．当物距时，成倒立、缩小的实像，故B正确，不符合题意； C．当物距时，凸透镜成正立、放大的虚像，所成的像一定不能用光屏承接，故C正确，不符合题意； D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜5cm处移动过程中，当物距大于10cm的过程中，凸透镜成的是倒立的实像，此过程中物距一直变小，像距一直变大，像一直变大；当物距等于10cm，凸透镜不成像，当物距小于10cm时，，凸透镜成的是正立、放大的虚像，物距变小，像距变小，所成的虚像会变小，故D错误，符合题意。 故选D。 26．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明同学记录并绘制了物距倒数和像距倒数的对应关系图像，如图中线段AB所示。下列推断中正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距等于0.2m B．物距为0.1m时，可以通过移动光屏承接到清晰的像 C．物距为0.15m时，成放大的像，根据这一原理可以制成放大镜 D．物距由0.5m减小到0.2m的过程中，像移动的距离一定小于0.1m 【答案】D 【详解】A．凸透镜成实像时，当时，成倒立、等大的实像，此时的，则，所以，故A错误； B．当物距为0.1m时，物体正好在焦点上，不成像，移动光屏无法承接到清晰的像，故B错误； C．当物距为0.15m时，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，根据这一原理制成了投影仪，故C错误； D．当物距由0.5m减小到0.2m的过程中，物体在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，像在一倍焦距和二倍焦距之间，由于像在一倍焦距和二倍焦距之间的范围移动，小于焦距，所以像移动的距离一定小于0.1m，故D正确。 故选D。 27．小磊同学找来一个薄壁圆柱形的玻璃杯，并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯的一侧，透过玻璃杯可以看到纸上的箭头如图所示。向杯中加水，使得水面高过箭头位置，透过玻璃杯观察纸上的“箭头”。将白纸逐渐远离杯子的过程中，不可能观察到的现象是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．移动到2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，左右变短，方向改变，对应A图，故A不符合题意； B．移动到1倍焦距到2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，左右方向改变，左右变长，对应B图，故B不符合题意； C．当位于1倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，箭头方向不变，左右变长，对应C图，故C不符合题意； D．由于圆柱形玻璃杯上下粗细相同，所以箭头在竖直方向上大小不变，故D不可能观察到，故D符合题意。 故选D。 28．如图a所示，蜡烛在光屏上能成一清晰的像，如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图b所示，再把上半截透镜A和下半截透镜B向原主光轴位置合拢，则下列说法中正确的是（　　） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A、B合拢后，蜡烛将会成两个像 【答案】D 【详解】A．一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，会挡住由P点射向光屏的成像光线，但是其它地方的光线仍可折射至光屏上，形成清晰的像，不会在光屏上留下小飞虫的影子，故A错误； B．蜡烛原来在二倍焦距以外，向透镜不断靠近过程中会经过焦点，在焦点以外时成的实像根据实像满足“物近像远像变大”规律可知像会逐渐变大，而当物体在凸透镜焦点上时，根据成像规律，蜡烛在屏上不会成像，当蜡烛再继续靠近，即物距在一倍焦距以内，成虚像，根据成虚像时满足物近像近像变小，所以虚像会变小，也就是说所成的像是先变大后变小。不会一直变大，故B错误； CD．如果沿直径对称切除透镜很小一部分。相当于把凸透镜分成了上下两个小凸透镜，这两个小凸透镜的焦点及焦距和光心与原来的大凸透镜是一样的，不移动时主光轴、焦点都是重合的，当把上面的小凸透镜下移后，该小凸透镜的主光轴也向下移，相当于物体向上移，当然成像要向下移，下面的小凸透镜与之相反，像向上移，蜡烛将会成两个像，故C错误，D正确。 故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 三、凸透镜成像的规律 目 录 A组 巩固过关 知识点1：探究凸透镜成像的规律 知识点2：凸透镜成像规律的应用 知识点3：动态规律的应用 B组 能力进阶 C组 思维拔高 探究凸透镜成像的规律知识点1 1．小明同学在“探究凸透镜成像规律”实验中： (1)把蜡烛、焦距为10.0cm的凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在_______； (2)实验时，将凸透镜放置在光具座“50”刻度处，蜡烛和光屏移动到如图所示位置时，光屏上得到烛焰清晰的像，这个像的性质是倒立_______的实像； (3)实验过程中能从各个方向上观看到光屏上所成的像是因为在光屏上发生了_______反射。 2．小安在实验室利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。 (1)为了观察到更清晰的实验现象，该实验最好在________（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行。 (2)当各元件在图示的位置时，光屏上承接到了烛焰清晰的像（像未画出），此时若用不透明的纸板遮住凸透镜的上半部分，则光屏上的像发生的变化是________。 3．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用的器材有：带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和 火柴。 (1)实验前，为使成像在光屏中心，需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在___________； (2)如图甲所示，将一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最亮的光斑时停止移动光屏，可测出凸透镜的焦距是___________cm； (3)在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像是倒立、___________的实像（选填“缩小”或“放大”）； (4)在图乙中，保持凸透镜的位置不变，将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离，则应将光屏向___________（选填“远离”或“靠近”）透镜方向移动适当距离，光屏上才能再次呈现清晰的像。 (5)保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，无论怎样移动光屏都在光屏上看不到烛焰的像，则人眼在图中___________（选填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像。 (6)实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，此时烛焰在光屏上的像会向上方移动，为了能让烛焰的像回到光屏的中央，该如何调节？___________（写出一种可行办法） (7)小明想利用LED发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，图丁中的四个字母适合做LED光源的是___________。 凸透镜成像规律的应用知识点2 4．关于凸透镜成像规律，下列说法正确的是（　　） A．物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的虚像 B．物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像 C．物距等于2倍焦距时，成正立、等大的实像 D．物距小于1倍焦距时，成倒立、放大的虚像 5．淄博琉璃烧制技艺是国家级非物质文化遗产。小聪在琉璃馆参观时用一个焦距为15cm的凸透镜观察琉璃瓶的细节，当凸透镜距离瓶子5cm时，他看到的像是（     ） A．正立、放大的虚像 B．倒立、缩小的实像 C．正立、缩小的虚像 D．倒立、放大的实像 6．在学习完凸透镜成像规律后，小乐找到了一个焦距为10cm的凸透镜，把一根荧光棒放置在距离该凸透镜光心20cm的地方，然后在凸透镜的另一侧放上一张白纸，通过移动白纸的位置，就能够得到一个清晰的像。对于这个像的具体情况，以下说法正确的是（    ） A．成倒立、缩小的实像 B．成倒立、放大的实像 C．成倒立、等大的实像 D．成正立、放大的虚像 7．下列哪幅图中使用的不是凸透镜（     ） A． B． C． D． 8．烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个倒立、缩小的像，若保持透镜位置不变，把烛焰和光屏对调一下，则（   ） A．光屏上没有像 B．光屏上仍出现倒立、缩小的像 C．光屏上出现正立、放大的像 D．光屏上出现倒立、放大的像 9．小明通过凸透镜成像实验研究像与物的关系。如图所示，光源发出的光线经过甲处刻有“上”字的透明玻璃板，光线通过凸透镜在丙处光屏上恰好能形成清晰的像。则此时小明看到像的形状是（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，探究凸透镜成像实验时，凸透镜的焦距为10cm，发光体距该凸透镜15cm，移动光屏得到一个清晰的像，这个像是（　　） A．放大的实像 B．缩小的实像 C．等大的实像 D．放大的虚像 动态规律的应用知识点3 11．老奶奶用放大镜看报纸时，为了使看到的字更大、更清晰，应使（     ） A．报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近一些 B．报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些 C．报纸与放大镜不动，眼睛离报纸近一些 D．报纸与放大镜不动，眼睛离报纸远一些 12．如图甲所示的圆柱形鱼缸，有条金鱼紧贴鱼缸内壁、有一只蝴蝶在鱼缸外。透过鱼缸观察鱼和蝴蝶，小红看到了正立的鱼，倒立的蝴蝶。俯视图如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．金鱼向前移，像将变小 B．金鱼向前移，像先变小后变大 C．蝴蝶向后移，像将变大 D．蝴蝶向后移，像先变小后变大 13．在探究凸透镜成像规律的实验中，在光具座上将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置，在凸透镜后20cm的光屏上恰好出现一个等大、倒立的清晰像；如果将蜡烛移动到凸透镜前35cm处，则（　　） A．光屏靠近凸透镜，可成缩小的像 B．将光屏远离凸透镜，可成缩小的像 C．光屏靠近凸透镜，可成放大的像 D．将光屏远离凸透镜，可成放大的像 14．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示位置时，恰好在光屏上接收到清晰的烛焰像（像未画出），下列说法正确的是（   ） A．光屏上的像是正立、缩小的 B．将远视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，向右移动光屏仍可以得到清晰的像 C．保持蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置光屏上可再次得到清晰的放大的像 D．把蜡烛和光屏互换位置，光屏上得到倒立、缩小的实像 15．小明进行了如下实践活动。把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后，看到的情景如图甲和乙所示，此时的玻璃杯相当于凸透镜；图甲此时的物距是__________（选填“”、“”或“”）；箭头离玻璃杯较远的是图_______。 16．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图像（表示像到凸透镜的距离，表示物体到凸透镜的距离）。由图可知：该透镜的焦距是______，当物距为时，光屏上所成的是_______（选填“放大”“缩小”）的像。 17．在探究凸透镜成像规律时，小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90cm移至120cm的过程中，发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰。若他移动蜡烛后，再将光屏移至距透镜12cm处，光屏上能呈现清晰的像，则屏上得到的像一定是（     ） A．放大的像 B．等大的像 C．缩小的像 D．正立的像 18．（多选）在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一清晰的像，此时蜡烛距凸透镜15cm，则（     ） A．蜡烛距透镜40cm时，一定成缩小的实像 B．蜡烛距透镜18cm时，可能成放大的实像 C．蜡烛距透镜20cm时，一定成放大的实像 D．蜡烛距透镜6cm时，一定成放大的虚像 19．在探究“凸透镜成像的规律”实验中，如图所示，光屏接收到一个清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．光屏上的像为倒立、放大的虚像 B．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，也应该将光屏远离凸透镜 C．保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜向右移5cm，可以在光屏上得到清晰等大的实像 D．若用焦距为10cm的凸透镜替换原来的凸透镜进行实验，保持蜡烛不动，为了使光屏上重新出现清晰的像，可以让光屏向靠近凸透镜的方向移动一定距离 20．小明同学在做“探究凸透镜成像规律”时，所用的器材有：带刻度尺的光具座、焦距为10cm的凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。 (1)实验前，小明调节烛焰、光屏的中心在凸透镜的主光轴上，目的是 ________________________； (2)小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图甲所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像是倒立 _______的实像（选填“放大、缩小、等大”）； (3)在图甲中，保持凸透镜的位置不变，将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离，则应将光屏向 _______（选填“远离”或“靠近”）透镜方向移动，光屏上才能再次呈现清晰的像，与（2）相比，像的大小将变 _____（选填“大”或“小”）； (4)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果透镜上有一只大苍蝇在爬动，则光屏上的像的大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），像的亮度将_________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 (5)在图甲中，由于蜡烛越烧越短，为了使它的像成在光屏中央，可将凸透镜适当向________（选填“上”或“下”）移动。 (6)如图乙所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，若将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝____________（用L0、L表示）。 (7)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”形的LED灯、光屏贴上方格纸，如图丙所示，请写出改进后其中一个优点：______________________________________________。 (8)实验过程中，小明忽然发现除了在光屏成倒立、放大的实像1外，在凸透镜上还有一个正立、缩小的像2和一个倒立、缩小的像3，如图丁所示。 思考讨论之后，同学们关于像3的成因产生了如下两个猜想： 猜想一：由于凸透镜既能透光、还能反光，烛焰经凸透镜反射后形成了像3。 猜想二：由于凸透镜既能透光、还能反光，像1经凸透镜折射后形成了像3。 为了检验他们的猜想是否正确，小飞提出： 可将一只不透光的硬纸板挡在光屏和凸透镜之间，如果观察到_______________的现象，则说明猜想_______（选填“一”或“二”）是正确的。 21．如图甲，小文将盛有水的圆柱形透明水杯贴近观察人偶（如图乙），并逐渐增大杯子到人偶的距离，他所看到像不可能是图丙中的 _______ 。在人偶逐渐远离玻璃杯的过程中，依次看到的像是图丙中 _______ 。 22．焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上40cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，烛焰中心和光屏中心在透镜的主光轴上，如图所示，当将蜡烛放在25cm刻度线处时，光屏上恰好成一个清晰的倒立、________（放大/缩小）的实像；若保持图中凸透镜位置不变，将蜡烛移至20cm刻度线处，再将光屏移至________cm刻度线处，可在光屏上再次得到一个清晰的像；若保持图中烛焰和光屏位置不变，仅将凸透镜移至________cm刻度线处，也可以在光屏上再次得到一个清晰的像。 23．探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，蜡烛和光屏间的距离是60cm，当凸透镜在某一位置时，光屏上成清晰的像，只将凸透镜向蜡烛移动10cm后，光屏再次呈现烛焰清晰的像．下列说法正确的是（     ） A．第一次的像是缩小的像 B．第二次成的像可能是等大的 C．第二次成的像一定比第一次小 D．凸透镜的焦距可能是8cm 24．如图是探究凸透镜成像规律的实验装置，将蜡烛放在A点，在50cm刻线的位置分别放置焦距为5cm、10cm和20cm的凸透镜，光屏置于透镜右侧。下列说法正确的是（      ） A．调整器材高度时，不应点燃蜡烛 B．透镜焦距为20cm时，所成的清晰像最大且是正立的 C．透镜焦距为5cm时，光屏在BC之间移动可能得到清晰的像 D．透镜焦距为10cm时，光屏在BC之间移动一定能得到清晰的像 25．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知，下列说法错误的是（　　） A．该凸透镜的焦距f=10cm B．当物距u=30cm时，成倒立、缩小的实像 C．当物距u=8cm时，所成的像一定不能用光屏承接 D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜5cm处移动过程中，所成的像会一直变大 26．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明同学记录并绘制了物距倒数和像距倒数的对应关系图像，如图中线段AB所示。下列推断中正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距等于0.2m B．物距为0.1m时，可以通过移动光屏承接到清晰的像 C．物距为0.15m时，成放大的像，根据这一原理可以制成放大镜 D．物距由0.5m减小到0.2m的过程中，像移动的距离一定小于0.1m 27．小磊同学找来一个薄壁圆柱形的玻璃杯，并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯的一侧，透过玻璃杯可以看到纸上的箭头如图所示。向杯中加水，使得水面高过箭头位置，透过玻璃杯观察纸上的“箭头”。将白纸逐渐远离杯子的过程中，不可能观察到的现象是（　　） A． B． C． D． 28．如图a所示，蜡烛在光屏上能成一清晰的像，如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图b所示，再把上半截透镜A和下半截透镜B向原主光轴位置合拢，则下列说法中正确的是（　　） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A、B合拢后，蜡烛将会成两个像 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 三、凸透镜成像的规律 探究凸透镜成像的规律题型1 1．【答案】(1)同一水平高度 (2)放大 (3)漫 2．【答案】(1)较暗 (2)变暗 3．【答案】(1)同一高度 (2)10.0 (3)放大 (4)靠近 (5)B (6)蜡烛向上移/凸透镜向下移/光屏向上移 (7)R 凸透镜成像规律的应用题型2 4．【答案】B 5．【答案】A 6．【答案】C 7．【答案】D 8．【答案】D 9．【答案】B 10．【答案】A 动态规律的应用题型3 11．【答案】B 12．【答案】A 13．【答案】A 14．【答案】C 15．【答案】 乙 16．【答案】 5 放大 17．【答案】A 18．【答案】ABD 19．【答案】D 20．【答案】(1)使像能成在光屏的中央 (2)放大 (3) 靠近 小 (4) 不变 变暗 (5)下 (6) (7)成像稳定或便于比较像与物体大小关系 (8) 像3消失（像3仍然存在） 二（一） 21．【答案】 A DBC 22．【答案】 放大 60.0 55.0 23．【答案】A 24．【答案】D 25．【答案】D 26．【答案】D 27．【答案】D 28．【答案】D 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $